物理化学实验报告
实验名
称： 氨基甲酸铵分解反响标准
平衡常数确实定
学
院：
化学工程学院
专
业：
化学工程与工艺
班
级：
姓
名：
学号：
指
日
导
教
师：
期：
一、试验目的
1、把握测定平衡常数的一种方法。
2、用等压法测定氨基甲酸铵的分解压力并计算分解反响的有关热力学常数。
二、试验原理
氨基甲酸铵是白色固体，很不稳定，易分解成NH3和CO2。具体反响方程
2式：NH2COONH4=2NH3↑+CO↑，有：
2
P=PCO2+PNH3 (1)
由反响方程得：PNH3=2PCO2
所以 PNH3=(2/3)P PCO2=(1/3)P
Kp=(4/27)P3
Kp0=(4/27)(P/P0)3 (2)
因此平衡后，测出总压力P即可求出Kp和Kp0。
温度对平衡常数的影响的定量关系式：d(lnKp0)/dT=△rHm0/RT2 (3)
而△rHm0(T2)=△rHm0(T1)+∫ T2△CpdT所以△rHm0(T)为温度的函数。将
T1
△rHm0(T)的函数代入式积分可得Kp0。
假设反响物与产物性质类似，摩尔的热容值相近，反响前后总摩尔数根本不变，则在较小温度变化区间内△Cp可近似看作零，△rHm0为与温度无关的常数,则对(3)式进展积分得：
lnKp0=-△rHm0/(RT)+C
pⅠ.假设以lnK0对1/T作图，为始终线，其斜率为-△rHm0/R，由此式可求
p
△rHm0。在一个小的温度区间内，也可用此式计算出此温度区间内的平均
△rHm0。
Ⅱ.由于在任一温度下平衡常数与反响的标准自由能变化值间的关系式：
△rGm0=-RTlnKp0
因此可用任一温度下的平衡常数计算出该温度下的△rGm0。
Ⅲ.利用试验温度范围内的平均等压热效应△rHm0及等温度下的自由能变，可近似计算出该温度下的标准熵变△rSm0。
△rSm0=(△rHm0-△rGm0)/T
三、试验仪器与试剂
1、仪器：循环水泵，低真空数字测压仪，等压计，恒温槽一套，样品管。
2、药品：氨基甲酸铵，液体石蜡。
四、试验装置图
五、试验步骤
1、读出大气压和室温。
2、向恒温槽中加水，液面高于U型测压计较低的一侧。
3、抽空：
翻开氨基甲酸铵分解反响测压仪，使单位调为Kpa，按置零键置零。旋转关闭与大气连通的玻璃活塞，翻开真空包的平衡阀与进气阀，翻开真空泵抽取装置中的空气，抽气待低真空测压仪示数为-95kpa以下后，关闭真空包的进气阀，连续抽气几分钟之后，关闭真空包的平衡阀，旋转翻开与大气连通的玻璃活塞关闭真空泵。
4、翻开恒温水浴开关，设定温度为25℃。
5、测量及对装置气密性检查：
观看氨基甲酸铵分解反响产生的气体使等压计两侧液面发生变化，再不断调整上图中的13活塞，缓慢放入空气进入体系，使U型等压计液面水平〔保持1分钟不变，由于是化学反响调平后还会动，直到不动为止〕时，登记低温真空测压仪的读数，即为氨基甲酸铵分解的真空度△P。然后关上活塞13，在25℃下再重复一次，假设二次的结果相差在0.2Kpa内则可转变温度进展下一个试验的操作否则应重做。
翻开恒温槽上的加热开关，翻开搅拌开关，设置温度比上一个温度高5℃。测
定方法同上，共做25℃、25℃、30℃、30℃、35℃、35℃、40℃、40℃、45℃、45℃，
10组。
6、试验完毕操作：
当10组数测完后，关闭活塞13，使活塞12与样品管断开防止液体倒吸保护剩余的氨基甲酸铵。将测压仪的NH3和CO2抽净，关闭活塞11试验完毕。
六、数据记录与处理
温度t/℃1/TK真空度△P/KPa分解压P/KPaK
温度
t/℃
1/TK
真空度△P/KPa
分解压
P/KPa
K0
P
lnK0
P
25
3.354*10-3
-86.27
15.39
540*10-6
-7.524
25
3.354*10-3
-86.35
15.31
531.6*10-6
-7.540
30
3.299*10-3
-81.28
20.38
1254*10-6
-6.681
30
3.299*10-3
-81.31
20.35
1248.5*10-6
-6.686
35
3.245*10-3
-75.02
26.64
2800.9*10-6
-5.878
35
3.245*10-3
-75.08
26.58
2782*10-6
-5.885
40
3.193*10-3
-64.56
37.10
7565*10-6
-4.884
40
3.193*10-3
-64.52
37.14
7589.6*10-6
-4.881
45
3.143*10-3
-52.36
49.30